конструкция усиления фундамента здания

Формула изобретения

Конструкция усиления фундамента здания, включающая дополнительный свайный фундамент из буронабивных свай и соединенный с ним ростверк, примоноличенный к усиливаемому фундаменту, отличающаяся тем, что ростверк расположен с наружной стороны здания, а дополнительный фундамент выполнен из одного ряда свай и шарнирно соединен с ростверком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к усилению фундаментов существующих зданий и сооружений.

Известно усиление фундамента с помощью задавленных по периметру фундамента свай, опорных стоек и жестко соединенных между собой упорных балок, установленных в теле фундамента и под его подошвой [1].

Недостатком известного решения является высокая трудоемкость работ по усилению фундамента вследствие большого объема земляных работ при рытье котлована, в том числе под фундаментом и со стороны помещения эксплуатируемого здания, что, в свою очередь, влечет разборку полов и размещение оборудования для установки опорных стоек, которые фиксируют положение верха свай. Кроме того, установка упорных балок в теле фундамента и под его подошвой приводят к ослаблению грунта и самого фундамента, что снижает его эффективность.

Известна конструкция усиления свайного фундамента здания, сооружения, которая по технической сущности и достигаемому результату является наиболее близкой к заявляемой конструкции, поэтому принята в качестве прототипа. Известная конструкция усиления свайного фундамента, состоящего из свай и ростверка, включает дополнительный свайный фундамент из расположенных с расчетным шагом спаренных буронабивных свай в виде двух рядов, параллельных усиливаемому фундаменту и объединенных с ним общим ростверком, к которому примоноличены также железобетонная балка-стенка, подкрепленная железобетонным контрфорсом [2].

Недостатком прототипа являются, во-первых, большие трудозатраты по земляным работам, по исполнению монолитного ростверка, объединяющего существующие сваи с дополнительными сваями, неоправданные затраты по объединению существующих свай с контрфорсами; во-вторых, при устройстве усиления фундамента в результате разработки грунта под дополнительные монолитные конструкции и последующего омоноличивания происходит сползание грунта внутри здания, при этом нарушается опирание пола I этажа здания и образуется мостик холода; в-третьих, наличие жесткой связи свай дополнительного фундамента с общим ростверком обуславливает либо увеличение сечения сваи, либо увеличение количества свай для компенсации действующих в соединении изгибающих моментов, что в целом свидетельствует о высоких материальных затратах и низкой эффективности конструкции усиления.

Задачей изобретения является снижение трудозатрат и повышение эффективности конструкции.

Для решения поставленной задачи в конструкции усиления фундамента здания, включающей дополнительный свайный фундамент из буронабивных свай и соединенный с ним ростверк, примоноличенный к усиливаемому фундаменту, согласно изобретению, ростверк расположен с наружной стороны здания, а дополнительный фундамент выполнен из одного ряда свай и шарнирно соединен с ростверком.

На фиг.1 изображена конструкция усиления фундамента, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - шарнирное соединение сваи с ростверком, расчетная схема.

Конструкция усиления, например, ленточного фундамента 1 содержит дополнительный свайный фундамент из одного ряда буронабивных свай 2 и примоноличенный снаружи здания к усиливаемому ленточному фундаменту 1 ростверк 3, шарнирно опертый на буронабивные сваи 2. Ростверк 3 снабжен арматурным каркасом 4, жестко соединенным с выступающими анкерами 5, запрессованными в тело фундамента 1 в двух уровнях, а каркас 6 буронабивной сваи 2 выполнен без выступающих концов для обеспечения шарнирного опирания ростверка 3 на сваи 2 через отсекающую прокладку 7 из рубероида.

Работы по усилению существующего фундамента осуществляют в следующей последовательности.

По периметру здания на расстоянии, позволяющем размещению бурового оборудования, любым известным методом устраивают буронабивные сваи. Диаметр и шаг пробуриваемых для этого скважин определяется из условия прочности сваи. В готовые скважины заводят каркасы 6 и осуществляют бетонирование свай 2 на высоту, определяемую уровнем, превышающим уровень расположения подошвы ростверка 3 и арматуры каркаса 6 буронабивной сваи 2. По окончании работ по устройству буронабивных свай 2 в зоне их расположения осуществляют разработку грунта на глубину, соответствующую высоте ростверка 3, при этом торцы буронабивных свай 2 должны выступать, например, на 50 мм для установки на них отсекающих прокладок 7 из рубероида. В теле ленточного фундамента 1 бурят как минимум два ряда отверстий под углом 75-80° к боковой поверхности фундамента расчетным диаметром, в которые запрессовывают анкеры 5. Расчетный диаметр отверстий выбирается из расчета на смятие существующего фундамента. Затем на подготовленное основание устанавливается арматурный каркас 4, который с помощью ванной сварки соединяется с анкерами 5. Далее размещается опалубка (не показано) и осуществляется омоноличивание ростверка 3 с фундаментом 1. Соединение буронабивной сваи 2 с ростверком 3 выполняется шарнирным. Шарнирное опирание ростверка на сваю обеспечивает отсутствие в опорном узле изгибающих моментов, что позволяет ограничиться установкой одного ряда буронабивных свай.

Предлагаемая конструкция усиления фундамента здания позволяет снизить трудозатраты за счет уменьшения объема земляных работ в 2 раза, проведения их снаружи здания, сокращения количества буронабивных свай в 2 раза без снижения эффективности усиления.

Кроме того, в процессе выполнения всех работ не затрагиваются полы и строительные конструкции внутри здания, так как разработка грунта с внутренней стороны не производится.

Источники информации

1. Авторское свидетельство SU 1008357, Е 02 D 27/08.

2. Патент РФ RU 2044838, Е 02 D 37/00 (прототип).